杨 涛,高乐乐
(陕西建工安装集团有限公司,陕西 西安 710064)
压力管道在我们工业生产中必不可少,压力管道造成的事故也时常见诸报端。国家为了保护国家和人民生命财产安全,减少压力管道事故的发生,出台了一系列的法律法规和安全技术规范,加强压力管道全生命周期的监察管理工作。但是我国的压力管道规范化管理起步较晚,现行的压力管道法律法规标准体系正处于新一轮更新期,法律体系尚需完善,各种法规、规范多有矛盾之处,压力管道设计、施工、检验、管理等过程执行难度相对较大。因此,本文从剖析压力管道相关法律体系入手,通过实际设计过程中的压力管道分类分级判定的讨论,用以指导压力管道的生产过程中管道的分类定级工作。
压力管道,是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备[1]。按照其定义,必须同时满足压力、流体性质、直径三个条件,并且不属于其除外条件。具体来说最高工作压力需要≥0.1 MPa(G),流体是气体或液体,公称直径≥50 mm的管道,常见的除外条件是工厂的公称直径<150 mm的仪表空气、低压氮气,以及设备本体管道。
本文所述压力管道是受监察管道的专用名词,并非广义的所有承受内压或外压的管道,只是其中危险性比较大的涉及生命安全的一种承压特种设备。压力管道的主要为安全考虑,有行政管理的属性,要付出设计、制造、元件检验、施工检验、在用监管等一系列的成本。随着国家压力管道安全监察制度体系越来越完善,国内压力管道生产(设计、制造、安装、改造、修理)技术水平、监察单位的管理水平越来越高,国家相关部门会适时调整压力管道定义的范围,以适应安全监管的需求和降低国家经济运行的成本。
按我国法律层级,特种设备相关法律体系的最高层级为法律,即2014年颁布执行的《中华人民共和国特种设备安全法》,该法规定[2]:特种设备实行目录管理,特种设备目录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制定,报国务院批准后执行。
特种设备相关法律体系第二层级为行政法规,即2009年修订的《特种设备安全监察条例》该条例规定:特种设备目录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制订,报国务院批准后执行[1]。国务院的《监察条例》颁布较早,且法律效力低于《特设法》。
根据《特设法》、《监察条例》,原质检总局2014年修订了《特种设备目录》,经国务院批准,予以公布施行。以上法律、行政法规、法规解释共同定义了特种设备这一专有名词。
原质检总局又发布了一系列的关于特种设备的TSG安全技术法规,是国务院相关职能部门制定的强制性规章,主要用于政府监察部门监察危险性相对较大的特种设备,是特种设备法律体系的第三层级,属于实际操作指导性文件。如压力管道涉及到的TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程—工业管道》,TSG R1001-2008《压力容器压力管道设计许可规则》等[3-4]。
在这些TSG安全技术法规中又引用了一些满足其基本安全要求的,用于设计、建造、使用的技术标准,如TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程—工业管道》中引用了国家标准GB/T20801-2006《压力管道规范——工业管道》,GB/T20801-2006作为TSG D0001-2009的协调标准,服务于压力管道行业的各个领域,两者相辅相成,构成了可操作的工业管道安全技术法规和技术标准的法规体系[5]。所以,GB/T20801-2006是TSG D0001-2009的有机组成部分,具有推荐和强制双属性和效力,是特种设备相关法律体系的第四层级。在压力管道生产的过程中有很多人员认为GB50316是强制性标准,其效力高于GB/T20801推荐性标准,这个提法是错误的。
特种设备相关法律体系的第五层级是特种设备生产中使用到的其他国家标准和行业标准,如GB50316-2000《工业金属管道设计规范》、SH3012-2011《石油化工金属管道布置设计规范》等[6-7]。GB/T20801也是压力管道体系中必须执行的最低标准,选用的第五层级国家标准和行业标准中规定的参数低于GB/T20801的,必须执行GB/T20801相关规定。同时化工、石化等项目的设计、施工、检验标准都是成体系的,内容有一定区别,不能混用,例如项目是石化项目,设计、施工、检验标准全部要执行石化相关标准体系。
以压力管道为例,其定义的法律依据是《特设法》及定期更新的《特种设备目录》,目前现行有效的仍是2014版的《特种设备目录》。2019年,负责特种设备监察的市场监管总局依据“证照分离”改革的要求,依据《特设法》、《行政许可法》、《监察条例》、《特种设备目录》对部分行政许可项目进行了精简整合,发布了2019年 第3号和第22号公告,两个公告的附件《特种设备生产单位许可目录》及TSG 07-2019《特种设备生产和充装单位许可规则》[8]共同对压力管道生产单位的许可类别、许可项目和子项目、许可参数和级别作了变更,许可项目和子项目中特种设备种类、类别、品种按照《特种设备目录》执行,属于特种设备法律体系的第三层级的变更。由此压力管道的定义未发生变化,但是国家监管的压力管道相应的级别划分及级别范围的说明发生了变化。具体见表1。
表1 压力管道许可范围的主要变化Table 1 Main changes of allowable scope of pressure piping
由表1可知,按现行《特种设备生产单位许可目录》目前压力管道划分为3大类7个级别。2020年3月市监总局发布了《GB/T 20801.1-2020 压力管道规范工业管道 第1部分:总则》[11]文件,此标准属于第四层级,是具有强制属性的技术标准,该标准将GC类压力管道分为了GC1、GC2、GC3三个等级,与《特种设备生产单位许可目录》的对照如下:
由表2可知,TSG 07-2019与GB/T 20801.1-2020对于GC1的定义是基本相同的,都涵盖了原来TSG R1001-2008的GC1(1)、GC1(2)、GC1(3),TSG 07-2019、GB/T 20801.1-2020的GC2级别,等同于TSG R1001-2008的GC2、GC3级别。只是GB/T 20801.1-2020除了满足监管要求外,还涵盖了监管要求以外的承压管道,GB/T 20801.1-2020定义的符合其4.2条定义的承压管道并不在压力管道监管范围内,不是真正意义上的监管要求的压力管道,对于其生产过程,无压力管道设计人员资格和出图许可印章盖章的需求,也无需登记备案和定检。
表2 GB/T 20801.1与《许可目录》关于压力管道定义区别Table 2 Difference between GB/T 20801.1 and Permission Catalogue on definition of pressure piping
在设计过程中压力管道级别的划定有很多容易混淆的地方,对于介质的可燃性,毒性等多有争议。举例说明:
(1)最高工作温度25 ℃,最高工作压力0.2 MPa的DN100柴油管道(闪点>60 ℃)管道。首先以压力管道定义的三个条件判断,满足管径和压力的条件,但是在《许可目录》和GB/T 20801.1-2020发布之前,介质可燃性的判定依据TSG D0001-2009中附件A2.4之规定,压力管道介质可燃的定义范围内不包括工作温度低于其标准沸点的丙类可燃液体,所以不应认为其为可燃液体,此管道不属于压力管道。按目前现行的法规、标准,介质可燃性的判定依据《石化规》和《建规》的规定,甲、乙、丙类液体都属于可燃液体定义的范畴,因此此管道属于压力管道,且应划分为GC2级压力管道。
(2)最高工作温度130℃,最高工作压力0.3 MPa的DN200过热水管道。首先以压力管道定义的三个条件判断,满足管径和压力的条件,满足最高工作温度≥标准沸点的液体,因此该管道属于压力管道,按照管道参数划分为GC2级。如果其工作温度为60 ℃,因为水是无毒、无腐蚀性、不可燃的液体,不满足压力管道流体性质的条件,不属于国家监管的压力管道,但是符合GB/T20801.1-2020中GC3管道的定义。一般对于水来说,在满足管径和压力的条件下,如果是过热水,一般划分为GC2级压力管道,但是高压常温水无论水压多高都不属于压力管道,即厂内常见的循环水不属于压力管道。
(3)常温,工作压力0.6 MPa,DN200的氮气管道。首先以压力管道定义的三个条件判断,满足管径、压力、流体性质的条件,氮气属于无毒、无腐蚀性、不可燃的气体,压力管道定义中除外条件要同时满足DN<150,最高工作压力<1.6 MPa,本管道DN200不满足除外条件,管道应划分为GC2级管道。如管道为DN100,则同时满足除外条件,不属于压力管道。
(4)最高工作温度10 ℃,最高工作压力0.3 MPa,DN80的无水氢氟酸管道。该管道满足管径、压力、流体性质的条件,且无水氢氟酸为急性毒性经皮-类别1的液体,该管道应为GC1级压力管道。如果介质改为40%氢氟酸,则有毒液体氟化氢重量百分比大于25%,仍为急性毒性类别1的液体,仍属于GC1级管道。如介质改为1%氢氟酸废水,由于其有毒液体氟化氢重量百分比小于3%,按照TSG D0001-2009可认为其危害程度为中度危害,划分为GC2级管道,但是按GB20801.1-2020的要求,按GB30000.18中4.3.5.2条稀释条文,该管道仍为GC1级管道。目前GB20801中关于毒性的判定与TSG D0001-2009中有较大变动,在使用中应进一步研读GB30000.18,使混合物毒性的分级更合理。
目前TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程 工业管道》正在修订中,征求意见稿已经公布,新的《管规》的修订执行将会更加有利于明确压力管道分级,解决许多争议问题。在压力管道生产过程中,设计人员首先应根据压力管道的定义判断是否属于压力管道,然后根据压力管道级别的判定条件,从介质特性等方面判断具体的管道分级,以便于后续生产单位遵照执行。只有做好压力管道的分级工作,抓住关键少数,才能更好的发挥压力管道监管的作用,减少安全事故的发生同时降低监管及企业运行的经济成本。